JPS60242953A - 面取り加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明の面取シ加工装置は、主としてフロッピーディス
クへ・フドの面取り加工に利用されるものである。

従来例の構成とその問題点 フロッピーディスクヘッド（被加工物）Ａは第１図に示
す如く、セラミックスなどの脆性材料から々る略直方体
形状のものであるが、フロ・フピーディスクを傷付けな
いようにこれに対向する面（加工対象面）１の外縁部２
には全周にわたって曲面状の面取り加工が施されている
。そして前記面１のフラット部３と曲面状の面取り部２
ａとの継ぎ目の滑らかさが高精度で要求されている。

第２図は前記ヘッドＡの加工対象面１の短軸Ｙ方向にお
ける断面プロフィルを示すが、前記へ・フドＡの機能上
この短軸方向における前記継ぎ目の滑らカサトシテ、ａ
　／　ｂ　＝　Ｏ，０００３ｍｍ１０．０２０ｍｍとい
う規格が実用許容値として定められている。これ、を継
ぎ目における面取り部２ａの曲面の傾斜角度θに換算す
ると０．８６°　となり、前記曲面を０．８６°以下の
傾斜角度θで形成しなければならないことになる。

このような高精度の面取り加工を行う従来例としては、
第３′図及び第４図に示す、ものがある。

この従来例は、回転円盤１８上に弾性シート４を介在さ
せて研磨シート６を配設した研磨装置θと、被加工物Ａ
に自転、揺動及び自転軸方向の付勢力を与える被加工物
保持装置７とを用いて面取り加工を行なうものである。

前記被加工物保持装置７は３個の被加工物Ａを同時に面
取シ加工できるように３本のホルダ８を備え、これらホ
ルダ８の夫々に被加工物Ａをその加工対象面１が下にな
るように保持させている。

前記ホルダ８はその中心線を自転軸Ｐ′として自転する
ことにより被加工物Ａに自転を与えている。

９は前記ホルダ８を自転させるためのモータである一〇
前記ホルダ８はホルダ受持体１０に上下動可能に支持さ
れると共にバネ１１によって下方に付勢されている。こ
の結果、被加工物Ａは自転軸Ｐ′方向に付勢され、その
加工対象面１の外縁部２は所定弾性荷重下前記研磨シー
ト５に常に圧接する。

前記ホルダ支持体１０は揺動アーム１２の先端部に取付
けられ、揺動アーム１２の揺動に伴って所定角度範囲α
′内で揺動する。この結果ホルダ８ひいては被加工物Ａ
に、図にＱ′で示される揺動中心線回りの揺動が与えら
れる。尚、第３図及び第４図において、１３は揺動アー
ム１２に揺動を与えるクランク機構、１４は被加工物保
持装置７全体を機枠１５に対し上下動させるシリンダ装
置、１６は前記研磨装置６の回転円盤１８を回転駆動す
るモータである。

従来例は上述のように被加工物Ａに自転、揺動及び自転
軸Ｐ′方向の付勢力を与えつつ、その加工対象面１の外
縁部２を前記研磨装置６の研磨シート５に圧接させるこ
とによって面取り加工を行なっている。そして被加工物
Ａの揺動範囲を、第４図に示す如く、前記揺動中心線Ｑ
′を通シ研磨シート５に垂直々垂直線Ｖ′の片側にのみ
存するように定めて、被加工物Ａのフラット部３（第１
図参照）が研磨シート５に接触して研磨痕跡が付けられ
るのを回避している０又被加工物Ａが第４図仮想線で示
すように前記垂直線Ｖ′に最も近付いた揺動位置におい
て、前記加工対象面１にフラット部３と面取シ部２ｄと
の継ぎ目における傾斜曲面の加工が行なわれるのである
が、このとき研磨シート５の下の弾性シート４の弾性変
形によって諧記傾斜曲面の傾斜角度θが０．８６°以下
の面取り加工が可能に々る。

しかし上記従来例は次のような問題点を有している。

■　前記弾性シート４の弾性係数９表面硬さなどの初期
のばらつきやその経年変化によって、前記傾斜曲面の傾
斜角度θが大きく影響を受け、面取り加工後の被加工物
Ａの品質が不安定になる０ ■　フロッピーディスクヘッドはそれが数例けられる機
種毎に、面取り部２４の曲面形状の規格が異々っでいる
。このように面取り部２ａの曲面形状が異なる種々の被
加工物Ａに対応させるだめには、前記弾性シート４を種
々取揃えることが必要である上に、被加工物Ａの種類が
異なる毎に、トライアンドエラー的に弾性シート４を選
択したり、加工条件を決めることが必要である。

■　上記面取り加ニジステムでは、荒加工から仕上加工
までの各研磨工程毎に別々の研磨装置を用いるというバ
ッチ生産方式を採用している。

このため各工程毎に被加工物Ａの取付け、取外しが必要
で製品の加工精度が安定せず、又生産能率も低いという
問題がある。

発明の目的 本発明は上記従来例の諸問題点を一挙に解消し、加工精
度２品質の均一性、加工条件の変更に対す”る対応性、
生産性、省力化のいずれにおいても優れた面取シ加工装
置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は上記目的を達成するため、平面状の加工対象面
１を有する被加工物Ａの前記加工対象面１の外縁部２を
、研磨装置２０の研磨面２１に圧接状態に接触させると
共に、前記被加工物Ａに自転及び揺動を与えて前記外縁
部２に曲面状の面取り加工を行う面取り加工装置におい
て、被加工物Ａに前記自転及び揺動を与えた状態でこれ
を保持する保持装置２６をロータリインデックス装置Ｒ
上に設ける一方、ロータリインデックス装置Ｈの周辺の
複数のインデックス位置に、回転軸心Ｓの円周方向に研
磨面２１を備えた研磨装置２０を配設したことを特徴と
する。

実施例の説明 以下本発明を図面に示す実施例に基づき具体的に説明す
る。

第５図及び第６図に示す面取り加工装置の全工程は次の
６エ程から々る。

第１工程Ｉ：　被加工物Ａの供給、取シ出し第２工程■
：　荒加工 第３工程Ｎ：　中加工 第４工程■：　洗　浄 第５工程■：　中仕上 第６エ程■：　仕　上 装置の中央にはロータリインデックス装置Ｒが設けられ
ており、そのインデックスターンテーブル（以下ターン
テーブルと称す。）５０の周辺には等間隔に６組の保持
装置２６を配設している。

前記ターンテーブル５ｏは６ステ・ンプで１回転し、そ
の間保持装置２６は各工程に対応するインデックス位置
において一時停止し、その際保持装置２６に保持された
被加工物ＡＫは各工程の作業が加えられる。

前記ロータリインデックス装置Ｈの周辺の、第２、第３
．第５．第６エ程ｎ、ｕｔ、ｖ、ｖｒに対応するインデ
ックス位置の夫々には、回転軸心Ｓの円周方向に研磨面
２１を備えた研磨装置２ｏを配設している。そして具体
的には、前２者のインデックス位置に砥石式研磨装置５
１．５２を、後２者のインデックス位置に研磨テープ式
研磨装置５３’、５４を夫々配設してｂる。

第１工程Ｉでは、被加り物供給、取り出し装置５５によ
って、面取り加工が完了した製品が前記保持装置２６か
ら取り出された後、未加工の被加工物Ａが前記保持装置
２６に取付けられる。尚第５図において５６は被加工物
自動搬送装置である。

第２工程■では、前記保持装置２６に保持された被加工
物Ａに、砥石式研磨装置６１を用いて荒加工としての面
取り加工を施す。

第３工程■では、前記被加工物Ａに、砥石式研磨装置６
２を用いて中加工としての面取り加工を施す。

第４工程■では、前記保持装置２６に保持されたままの
被加工物Ａを超音波洗浄装置５７内で洗浄し、前段の研
磨工程■、■において被加工物Ａに付着した砥粒や研磨
粉末を除去する。この洗浄工程中波加工物Ａを自転させ
ておくと、洗浄効果が上り好適である。又洗浄装置５７
はタイミングをとって上下動する。

第５工程Ｖでは、前記被加工物Ａに、研磨テープ式研磨
装置５３を用いて中仕上としての面取り加工を施す。こ
の工程では、剛性の回転ドラム４゜に研磨テープ４１を
直接捲き掛けた研磨装置５３を用いている。

第６エ程■では、前記被加工物Ａに、研磨テープ式研磨
装置５４を用いて仕上としての面取り加工を施す。この
工程では弾性シート４４が捲回された回転ドラム４０に
研磨テープ４１を捲き掛けた研磨装置５４を用いている
。

前記保持装置２６は第８図及び第１３図に示す如く前記
被加工物Ａを着脱可能に保持するホルダ２７を備え、こ
のホルダ２７に被加工物Ａをその加工対象面１が下にな
るように保持させている。

前記ホルダ２７はホルダ支持体２８に回転自在且つ上下
動自在に保持されている。２９は前記ホルダ２７を回転
駆動するモータで、この回転は１対のプーリ３０ａ、３
０ｂ及びタイミングベルト３１を経てホルダ２７に伝え
られる。これによってホルダ２７はその中心線を自転軸
Ｐとして自転することにより、被加工物Ａに自転を与え
ている。前記ホルダ支持体２８にはバネ３２が内装され
ており、このバネ３２によってホルダ２７を下方に向は
付勢している。これによって被加工物Ａは前記自転軸Ｐ
方向に変位可能に配されると共に、その加工対象面１の
外縁部２が常に各研磨装置２０（５１，５２，５３，５
４）の研磨面２１に接触するように付勢される。

前記ホルダ支持体２８は略ｒ形の揺動アーム３３の先端
部に取付けられている。この揺動ア−ム３３はその基端
部において、水平方向の揺動中心線０回りに揺動するよ
うに、ターンテーブル５０上の支持部５８に枢着されて
いる。

本実施例の保持装置２６は各工程において６個の被加工
物Ａに面取り加工などの作業を同時に加えることができ
るよう、ホルダ２７、ホルダ支持体２８及び揺動アーム
３３から々る保持ユニ、ントを５組備えている。そして
これら６組の保持ユニットは、第２工程■、第３工程■
、第５工程■及び第６エ程■の面取り加工工程において
、第１０図に示す如く、互いに平行な関係を保って前記
自転軸Ｐを含む鉛直面内で揺動する。

前記揺動は、カム機構を利用して行なわれる。

このため、前記ターンテーブル５ｏの上方に配した固定
板５９の面取り加工工程３ｍ、ｖ、ｖｉに対向する部位
の夫々には、カム６ｏ及びこれを駆動するモータ６１を
配している○このカム６０及びモータ６１は、エアシリ
ンダ６２によって上下動される。支持板６３に取付けて
いる。そしてターンテーブル６ｏの回動時には、カム６
０及びモータ６１は上動位置にあって、カム６０が後記
カムフォロア６４に干渉するのを回避している。

他方、前記保持装置２６の１つの保持ユニットに、前記
カム６ｏの動きを揺動アーム３３の揺動に変換する揺動
レバー６５を設け、その先端にカム６０に接触するカム
フォロア６４を取付けている。又各保持ユニットを互い
に連結リンク６６で連結して、同一の揺動が行なわれる
ように構成している。尚、６７は前記カムフォロア６を
前記カム６ｏに圧接するための引張バネである。

被加工物Ａの揺動量αの選定は前記カム６ｏの形状２寸
法を選択することによって容易に行うことができる。尚
、前記揺動をクランク機構など他の機構を利用して行々
わせることもできる。

前記ターンテーブル５ｏは矢印で示す方向に、タイミン
グをとりつつ間欠回動し、第１工程Ｉにおいて保持装置
２６に取付けられた被加工物Ａを、保持装置２６に保持
させた状態で各工程１１．］ｌ［。

■、ｖ、ｗに順次移送する。そして、第１工程Ｉに戻っ
たとき、製品となった被加工物Ａは保持装置２６から取
り外される。

第２工程■に対応するインデックス位置には上述のよう
に荒加工を行うだめの砥石式研磨装置５１（２０）が配
設されている。この砥石式研磨装置６１は第８図乃至第
１０図に示す如く、円筒形砥石２２を機枠６８に上下方
向ｊに移動可能に支持させている。６９はエアシリンダ
７０′によって、前記機枠６８にガイドされて上下動せ
しめられる第１基台である。又前記円筒形砥石２２は左
右方向ｋにトラバースするように構成され、研磨面２１
の損耗が均一に行なわれるようにしている。

７１はこのための送シネジであって、第１基台６９に支
持されて、第２基台７２を左右方向ｋに往復動せしめる
。７３は前記送りネジ７１を正逆回転させるモータであ
る。更に前記円筒形砥石２２は前後方向ｌの位置を任意
に設定できるように構成されている。このため砥石支持
台７４は第２基台７２に取付けた位置調整ネジ７５によ
って、前後方向ｌに位置調整される。この調整によって
輩記Ｘの値を任意に設定することができる。

前記砥石支持台７４には円筒形砥石２２が固定される外
、砥石駆動用のモータ２３（第１０図）が取付けられる
と共に、円筒形砥石２２に研削液を供給する５本のディ
スペンサ７６が取付けられている。前記モータ２３の回
転は１対のプーリ２５ａ、２５ｂ及びベルト２４を介し
て円筒形砥石２２に伝えられ、これを第８図に矢印で示
す方向に回転させる。

前記円筒形砥石２２は、ターンテーブル６ｏによって前
記保持装置２６が第２工程■に対応するインデックス位
置に達した後、エアシリンダ７゜の働きによって上昇し
、第８図に示す位置に停止する。このとき円筒形砥石２
２の回転軸心Ｓと前記保持装置２６が揺動する面（以下
揺動面と称する。）Ｆとの間の距離Ｘは荒加工に適する
ように定められている。

尚、第３工程■、第５工程Ｖ、第６エ程■において前記
Ｘを定めるに当っては、前記加工対象面１の自転時の最
小径（これは第１図に示す如く、被加工物Ａの短軸Ｙ方
向の幅に該当する。）をＬ、前記円筒形砥石２２の半径
をｒとしたとき、次の関係式を充足する範囲で定めると
好適である（第１１図）。

Ｌ （−−−）　（０，０１５ ｒ　２ｒ 又前記揺動中心線Ｑは被加工物Ａの加工対象面１より若
干下方に位置するように定められている（第８図、第１
２図）。更に被加工物Ａの揺動量σは、鉛直方向の基準
線Ｖに対し左右対称の所定角度範囲にあるように定めら
れている（第１２図）。

第３工程■に対応するインデックス位置に配した中加工
用の砥石式研磨装置５２（２０）は、第２工程Ｈのそれ
と全く同一に構成されている。但し、前記Ｘは第２工程
Ｈの場合と異なっている。

第６エ程Ｖに対応するインデックス位置に配した中仕上
用の研磨テープ式研磨装置６３　（２０）は、第１３図
に示す如く、剛性の回転ドラム４０に研磨テープ４１を
捲き掛けてなるものである。

そして回転ドラム４０上を走行する研磨テープ４１の外
面の研磨面２１によって、被加工物Ａの前記外縁部２を
面取り加工するものである。

前記回転ドラム４０はその回転軸心Ｓの回りにフリー回
転するように配される一方、研磨テープ４１の一端部は
捲取りローラ４２に、他端部は捲戻しローラ４３に夫々
捲回されている。夫々のローラ４２，４３にはこれらを
回転駆動するモータ４５．４６が接続されている（第６
図）。そして捲取りローラ４２の回転によって、研磨テ
ープ４１は第１３図に矢印で示す方向に走行して、上記
面取り加工を行うのである。尚、回転ドラム４ｏを回転
駆動することによって、研磨テープ４１を走行させるよ
うに研磨テープ式研磨装置５３を構成してもよい。

前記研磨テープ式研磨装置５３は、砥石式研磨装置５１
．５２と同様に、上下方向ｊ、左右方向に９前後方向ｌ
に可動に構成されている。又保持装置２６との位置関係
も、砥石式研磨装置６１゜６２の場合と略同様であるが
、この第５工程Ｖにおける中仕上用の研磨テープ式研磨
装置６３においては、前記揺動量σを極めて小に設定し
ている。

尚、４７は研磨テープ４１に発生する静電気を除去する
だめの磁気シャワーである。

第６エ程■に対応するインデックス位置に配した仕上用
の研磨テープ式研磨装置５４（２０）は、第５工程Ｖの
それと基本的には同一に構成されているが、第１３図に
仮想線で示す如く、回転ド２ム４０と研磨テープ４１と
の間に弾性シート４４を介在させている点においてのみ
異なっている。

かくして上記構成の面取り加工装置によれば、第１工程
■において保持装置２６に取付けた被加工物Ａはターン
テーブル６０によって、第２工程ｎ〜第６エ程■に送ら
れる間に、荒加工及び中加工の２段の研磨工程■、■に
おいて円筒形砥石２２による面取シ加工を受け、次いで
超音波洗浄装置５７によって洗浄された後、中仕上及び
仕上の２段の研磨工程■、■において研磨テープ４１に
よる面取シ加工によって仕上げられ、第１工程Ｉに戻っ
たとき前記保持装置２６から取り出される。そして４回
の面取り加工によって、極めて高精度の面取り加工が施
された製品を得ることができる。

上記各研磨工程１１．ＩＩＩ、Ｖ、Ｖｌにおいては、そ
の加工条件が最適に選ばれる。その１例を第７図と対照
して下記に記す。但しｒ　＝　１５０ｍｍである。

α＝±４００α＝±４０°α１±１０σ６＝±３００２
　３ ｘ２＝　１２．ＱＩＩＩｌ　ｘ３＝　３．２１１１１１
１　ｘ５＝　２．３ｎｍ　Ｘ６＝　３．０ｍｍ本発明は
上記実施例に示す外、種々の態様に構成することができ
る。例えば、ロータリインデックス装置Ｈの周辺のイン
デックス位置に配する複数の研磨装置２０を、すべて砥
石式研磨装置としたり、逆にすべて研磨テープ式研磨装
置とすることも可能である。父上記実施例ではターンテ
ーブル６０上の保持装置２６の揺動を、固定板５９に支
持させたカムｃｏによって行なわせているが、個々の保
持装置２６に揺動付与機構を付設してもよい。

発明の効果 本発明は上記構成を有するので次のような効果を奏する
ことができる。

■　本発明装置において採用する複数の研磨装置け、回
転軸心の円周方向に研磨面を備えたタイプのものであり
、被加工物と研磨装置との幾何学的位置関係によって、
被加工物の面取り部の曲面形状が決定されるので、弾性
シートの弾性変形を利用した従来例と異なり、前記曲面
形状を安定させ且つ高精度にすることができるので、製
品の品質を安定させ且つ良好なものとすることができる
。

又被加工物の種類１寸法が異なっても、前記研磨装置の
加工条件を容易に変更できるので、多品種加工に適して
いる。

■　本発明装置はロータリインデックス装置によって、
被加工物を保持装置に保持させた状態で複数の研磨工程
間に順次移動させ、そこで段階的な面取シ加工を施すこ
とができるので、バッチ方式の従来例に比較し、生産能
率及び省力化の点で格段に有利となる。しかも本発明装
置においては、被加工物を途中工程で取外す必要がない
ので、保持位置の誤差が生じず、製品の精度１品質を高
品位に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置で加工される被加工物の１例である
フロッピーディスクヘッドの斜視図、第２図はそのＹ軸
方向の断面を示す斜視図、第３図は従来例に用いられる
装置を示す正面図、第４図はその要部の拡大（ｌ・１面
図、第５図は本発明の実施例を一部切欠いて示す斜視図
、第６図はそのシステムを原理的に示す平面図、第７図
は各研磨工程の加工条件を示す概略図、第８図は砥石式
研磨装置による研磨工程を示す縦断正面図、第９図はそ
の平面図、第１０図はその背面図、第１１図はその原理
を示す概略正面図、第１２図はその概略側面図、第１３
図は研磨テープ式研磨装置による研磨工程を示す縦断面
図である。 １・・・・加工対象面、２・・・外縁部、２０・・・・
・・研磨装置、２１・・・・・・研磨面、２６・・・・
−・保持装置、Ａ・・・・・・被加工物、Ｒ・・・・・
・ロータリインデックス装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　軸　男　ほか１名第４
図 Ｖ′ ｌｐ′ 第３図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ０）平面状の加工対象面を有する被加工物の前記加工対
   象面の外縁部を、研磨装置の研磨面に圧接状態に接触さ
   せると共に、前記被加工物に自転及び揺動を与えて前記
   外縁部に曲面状の面取シ加工を行う面取り加工装置にお
   いて、被加工物に前記自転及び揺動を与えた状態でこれ
   を保持する保持装置をロータリインデックス装置上に設
   ける一方、ロータリインデックス装置の周辺の複数のイ
   ンデフクヌ位置に、回転軸心の円周方向に研磨面を備え
   た研磨装置を配設したことを特徴とする面取シ加工装置
   ０